哲学和科学概念的原子论既有密不可分的一致性，也有历史认识的差异性。哲学概念的原子论首先由古希腊的朴素唯物主义哲学家留基伯和德谟克利特提出，伊壁鸠鲁分析了原子的重量和运动形式，他将留基伯和德谟克利特的原子论发展到更高、更完善的水平。青年马克思在自己的博士论文《德谟克利特自然哲学和伊壁鸠鲁自然哲学的区别》中论述了两人的自然哲学观。德谟克利特认为自然世界由原子和虚空两大部分组成，物质、甚至人的灵魂由最小的、不可再分割的原子组成，“原子”的含义指的是最小单位。德谟克利特建立了物质和灵魂原子论的共有属性、或者物质和灵魂符合哲学原子论的“等效原理”。德谟克利特的原子论可能是近代笛卡尔“二元论”哲学的来源，万物有灵论和量子科学的“量子意识论”、“宇宙意识论”可能与原子论包含的“灵魂不灭论”有关，德谟克利特认为整个自然之所以是永恒的、不灭的，这是由于组成整个自然的原子是永恒的、不灭的。德谟克利特唯物主义的原子论包含了唯心主义的“要素”，从灵魂由原子组成和原子不灭论出发，我们可以推导灵魂的不灭性，如果我们的世界被“物质原子”和“灵魂原子”包围，那么万物有灵性就能成为合理的哲学理论，然而，没有一位哲学史家会认为德谟克利特是“二元主义者”，青年马克思没有在博士论文中探讨笛卡尔“二元论”与德谟克利特原子论的关联。
科学概念的原子论首先由英国物理学家道尔顿在1803年提出。从经典物理到量子物理的原子论，众多“可圈可点”的物理学家为“科学原子论”的形成做出了令人惊叹的贡献，比如：法拉第在1833年提出了电解定律，证明了中性原子的内部带电；克鲁克斯在1879年发现了真空管内的阴极射线；哥德斯坦在1886年发现了放电管内的阳极射线；汤姆逊在1897年发现了电子，测量了电子的电荷和质量的比值、或荷质比；密力根在1909年通过“油滴实验”测量了电子的带电量；原子“行星结构”的创立者、英国物理学家卢瑟福在1911年通过“阿尔法粒子散射实验”证明了原子内部存在原子核，电子在原子核周围旋转，原子核带正电、它的质量相对于原子极大、体积极小；而电子带负电、它的质量和体积相对于原子极小。卢瑟福和他的助手在卡文迪许实验室进行了阿尔法射线实验，初步证实了原子结构的“行星系模型”或“太阳系模型”，之后的物理学家对卢瑟福的原子模型进行了改进，丹麦的年轻科学家尼尔斯·波尔对卢瑟福模型进行了量子化的处理，提出了原子核外的“量子轨道”或“量子能级”概念，波尔的原子模型开创了对原子结构进行量化化解释的时代。
电子在原子核电磁力的作用下不会“随时随地”地跌落到原子核上，这是因为电子在量子轨道之间的“跳跃”是“一级一级”地进行，就像普朗克设想的黑体辐射能量是“一份一份”地发生一样，电子在能级轨道的跳动和辐射能量间断性的传播符合哲学量子论的“等效原理”，或者波尔对能级结构和普朗克对辐射能传播方式的解释符合哲学量子论的“等效原理”。波尔比卢瑟福的原子模型更为深刻地解释了原子结构的稳定性，就像天体物理学家用引力解释了太阳系结构的稳定性一样，原子物理学家用原子核和电子之间的电磁力解释了原子结构的稳定，但是，电子在原子核周围的高速运动产生了相对论效应，电子在能级轨道的“跃迁”或者吸收、或是释放了光子的能量，这些因素将导致原子结构的失稳，仅靠经典的电磁理论不能很好地解释原子结构的稳定性。波尔在1913年提出了氢原子结构的模型，成功地解释了氢原子的谱线，他的量子化原子结构理论启发了美籍意大利物理学家沃尔夫冈·泡利，泡利在1925年提出了量子力学的“泡利不相容原理”，即：原子核周围的电子总是倾向于占有能级低的轨道，只有当能级低的轨道占满后才可能依次排列在能级高的轨道。原子结构的“泡利模型”解决了原子核外电子的排列问题、从而解释了原子结构的稳定。波尔和泡利的原子模型符合哲学稳定论的“等效原理”和“互补原理”。
物理学家对原子运动和原子结构的认识没有完结，“爱因斯坦学派”的主要人物有爱因斯坦、普朗克、德布罗意、薛定谔；“波尔学派”或“哥本哈根学派”的主要人物有波尔、波恩、海森堡、泡利、狄拉克。哲学和科学概念的原子论存在历史认识的差别，古希腊的留基伯、德谟克利特和伊壁鸠鲁从哲学上定义了原子或“元子”，原子构成了自然物质最小的、或不可分割的最小成分。科学原子论之父、英国化学家、物理学家约翰·道尔顿在1803年第一次发表了所有物质由原子构成的“原子说”，1808年，他在《化学哲学新体系》一书中指明了原子在化学反应前后属性不变的事实，但是，道尔顿的原子论存在一些缺陷，他认为不同元素的原子在牛顿的万有引力作用下排列起来，不同元素的原子组成化合物，原子是组成物质的“终极粒子”。英国物理学家汤姆逊在1897年发现了电子，通过测量电子的质量和电荷的比值，他发现电子是一种比原子小得多的粒子，电子的属性表明了原子不是组成物质的最小单位，汤姆逊的发现拉开了原子物理通往粒子物理的“大门”。我们现在知道，将相同和不相同的原子组合为分子的作用力不是万有引力，而是电磁力，这种电磁力以化学键的形式将原子结合为分子。
从原子结构的经典物理学观点来看，自从卢瑟福创立了原子结构的“行星系模型”或“太阳系模型”以来，人们在微观的原子结构和宏观的太阳系结构之间发现了惊人的相似性，或者微观的原子结构和宏观的恒星结构符合哲学结构论的“等效原理”，电子围绕原子核旋转就像地球和太阳系的其它行星围绕太阳旋转，人们惊讶于微观和宏观世界的相似性，似乎有一种未知的神秘力量将“两个世界”融合在一个统一的体系中，世界的统一性似乎有结构相似性性的基础。原子和太阳系结构的相似性表现在多个方面，比如：原子核的质量占到整个原子质量的99.96%，而太阳占到整个太阳系质量的99.86%，原子核和太阳的质量占比基本一致；太阳系的各大行星依靠万有引力的作用围绕太阳旋转，而一层层的核外电子依靠电磁力的作用围绕原子核旋转，万有引力和电磁力都遵循平方反比定律，两种力的大小与物体或电荷体之间的距离平方成反比关系，或者万有引力和电磁力公式符合哲学形式论的“等效原理”。十九世纪初的英国诗人威廉·布莱克在诗歌“从一颗沙子看世界”中写到，“在一颗沙子中见一个世界，在一朵鲜花中见一片天空”，布莱克用浪漫的诗歌语言表达了微小和宏大世界在物理和艺术属性的某种一致性。
从原子结构的量子物理学观点来看，卢瑟福在1911年提出的原子结构“太阳系模型”遇到了难以克服的问题，电子和原子核相互吸引，电子在原子核周围的高速旋转不可持续，在一毫秒的时间之内会旋进原子核，即使电子没有旋进原子核，电子和电子之间的“异性相斥”作用也会将电子抛出它们所在的旋转轨道。物理学家波尔于是将普朗克的量子论融入卢瑟福的原子模型，波尔开启了原子结构量子化解释的序幕，在1913年发表了量子化原子结构的论文《论原子构造和分子构造》的三个部分，他用原子的能级结构或电子在核外的量子轨道解释了电子“跃迁”和原子结构的稳定性，由于提出了原子结构的“波尔模型”，他取得了1922年的诺贝尔物理学奖，由此获得了“原子之父”的称号，最早的一位“原子之父”则是英国化学家道尔顿。“波尔模型”不能解释原子结构和原子辐射的所有问题，后来的量子物理学家薛定谔和海森堡，泡利和狄拉克对波尔模型进行了“二次量子化”的改进，从而形成了更为完善的原子模型理论。有科学史家提出了一种“非主流”观点，广义相对论不是人类科学史上最伟大的理论，最伟大的理论是持续改进的原子模型，如果整个世界到了毁灭的时候，有科学史家认为最值得人们铭记和珍惜的科学发现应该是原子理论。原子和太阳系结构的差异表现在量子化，两种结构形式上的等效性和内容上的差异性构成了“二重性”，这一属性是物质结构形成的法则。
（宇哲手稿：邓如山
时间：2018-11-26）
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